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工业互联网发展面临五大难点

2020-03-26

中国电源产业网

导语：本月初，工业互联网被国家列为‘新基建’项目之一，点名要加快建设，充分表明国家对工业互联网的重视。《中国电子报》记者采访了中国制造企业双创发展联盟专家委员会委员赵敏。

“这两年，工业互联网发展可谓顺风顺水，不断成长。本月初，工业互联网被国家列为‘新基建’项目之一，点名要加快建设，充分表明国家对工业互联网的重视。工业互联网生逢其时，前景无限。”中国制造企业双创发展联盟专家委员会委员赵敏在接受《中国电子报》记者采访时表示。

在2017年国务院发布的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中指出：“工业互联网是以数字化、网络化、智能化为主要特征的新工业革命的关键基础设施，加快其发展有利于加速智能制造发展，更大范围、更高效率、更加精准地优化生产和服务资源配置，促进传统产业转型升级，催生新技术、新业态、新模式，为制造强国建设提供新动能。”这句话说明，工业互联网是发展智能制造的关键基础设施，同时阐述了工业互联网的重要作用。

赵敏认为，工业互联网在国内刚刚起步，与之相适应的标准、规范有待健全，工业互联网平台上的数万工业APP数量尚未达到百万级的生态程度，尤其是工业互联网的局域性限制等，工业互联网的发展仍是一条漫长的道路。

赵敏表示，在公布的新基建项目中，新材料、新工艺、核心零部件等内容并不在其中。他认为，新基建的赋能作用要想完全发挥出来，这些核心工业技术也需要高度重视。

工业互联网重在联接工业要素

一个“互联网”词汇的背后，有着相当不同的解读。

社交/消费互联网（社消互联网）是以商用以太网为主体的网络，主要联接电脑、手机、平板、服务器等各种计算机类设备。遵循IPv4或IPv6协议的上述终端，无需开发接口程序，都可以“即插即用”入网，沟通数据信息，以消除信息不对称的新模式，来产生巨大效益。

工业互联网是以工业物联网、工业以太网为主体的网络，主要联接设备、物料、人、信息系统等各种工业要素，实现工业数据的感知、传输、分析与科学决策，以提升生产效率与设备运行质量，形成新兴业态和应用模式，来推动中国工业转型升级。

赵敏认为，二者虽然都冠之以“互联网”后缀，但是内涵区别很大。建设工业互联网，必须基于工业要素，遵循工业规律，聚焦工业应用，提供工业价值。基于工业要素，工业互联网必须要把企业的人、机、料、法、环、信等工业要素全部联接起来，其前提是做好这些工业要素的数字化工作。遵循工业规律，是指在工业领域，天量身躯，巨大空间，绵长时间，合格材料，持续能源，机理模型，适用软件，耐心沉淀，反复迭代，是工业的基本属性。因此工业规律就是要反复打磨与沉淀，不会出现一夜“爆款”的短期行为。聚焦工业应用，是指在工业互联网上，传输的是工业数据，承载的是工业知识，控制的是工业设备，解决的是工业问题，优化的是工业资源配置。

据介绍，提供工业价值，可以从三个方面体现：一是超越时空限制，打破原有相对封闭、僵化固化的工业系统格局，以相对离散的形态，更灵活广泛地联接各种工业要素，展现跨领域、大系统级的联接价值；二是打造支撑制造资源泛在联接、弹性供给、高效配置的工业互联网平台，构建基于海量工业大数据采集、汇聚、分析的服务体系，形成新型价值链；三是基于对工业大数据的分析结果，洞察物理世界过去一直发生、但是无法观测到的物理活动细节，挖掘隐藏的信息价值，做好研发、生产、服务与管理决策。

产业发展面临五大难点三大痛点

工业互联网已经在国内轰轰烈烈推进了两年多，有了广泛的参与方（开发、应用、管理等）和社会认知度。但是当前工业互联网的发展水平还处于刚刚起跑的阶段。

工业系统联网涉及工厂、油气、电力、矿山、物流、汽车、大型设备、楼宇等工业系统的联接与采集数据。缺乏联接和有效数据量的工业互联网没有实用价值。

工业要素的联接有五大难点：

一是设备本身不“生产”数据——某些早期的物理式机器设备，或者在最初设计时认为不需要添加数字化模块的设备，大到工业锅炉、港机等，小到工业缝纫机、电熨斗等，这些设备中既没有传感器，也没有计算内核。如果加装这些器件，机器空内部狭小无法安装，机器外部安装会影响操作运行等。

二是数字模块不开放——某些工业设备本身有数字化模块，但是这个模块不开放，数据只是封闭、隐藏在设备内部使用，没有任何可以读取内部数据的物理接口。暴力拆解有可能损坏设备。

三是数字模块被做手脚——某些工业设备本身有数字化模块，也有可以读取内部数据的接口，但是被原设备厂商做了手脚（如多台设备设置成同一个网址），事实上封死了多台设备同时联网的可能性。

四是数字模块被加密——某些工业设备有可以读取内部数据的接口，但是数据被加密处理，如果没有解密程序模块，根本无法识别数据的格式。

五是不同的总线和协议——历史原因造成中国的工业设备是“万国牌”，各种总线和协议的“存量”设备比比皆是。所有的存量设备全部联接起来需要5000多种驱动协议。

联网后数据采集会遇到三大痛点：

一是数据采集问题——因为不能影响工业现场的生产进度，通常在工作现场经常遇到调研进展慢、开发难度大、验证维护周期长等实际问题，严重影响了数据采集项目的开发与实施进度，特别是在验证与维护方面还存在很多的隐性成本，在意想不到的地方还会冒出问题。

二是软硬件适配问题——传统数据转换单元只能解决串口数据的转发，且采集频率较低。主要应用于供水、供热等低频数据采集场景，可以接受1-2秒延时的场景。工业网关可以解决串口、以太网链路的数据转发，但所支持协议有限，且很难形成完整的解决方案。传统SCADA软件支持的驱动多，可以对外转发，有完整的解决方案，但上位机（直接发出操控命令的计算机）部署成本比较高。

三是怎么用好数据——面对既有数据，如何实现设备物联网数据的共享、分发、分析与协同，如何挖掘海量实时/历史数据的价值，如何从远程监视、远程配置参数，提升到在较大范围内协调配置资源、改进制造工艺、优化排产计划、完善质量追溯体系等，并由此而为企业创造价值。